Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Études neurophysiologiques et cognitives chez les rongeurs
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 960
Caractériser l'effet de molécules à visée thérapeutique sur la cognition : 960 souris et 960 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués pour contrôle histologique. Chacun subit une chirurgie d'implantation de deux à trois heures sous anesthésie générale, puis des tâches comportementales pouvant atteindre une séance quotidienne de 25 minutes pendant quatre semaines, avec hébergement individuel, tête restreinte et restriction hydrique ou alimentaire. Ni les molécules ni les tâches comportementales ne sont nommées. Le porteur annonce des soins postopératoires sans douleur tout en listant un risque de douleur aiguë après la chirurgie, et justifie l'effectif de 1 920 animaux par "la force de notre hypothèse" et des années d'expérience, sans calcul rapporté.
Objectifs
Le présent projet s’inscrit dans un contexte de recherche préclinique visant à caractériser l’effet de molécules à visée thérapeutique sur la cognition et le fonctionnement cérébral. Les techniques utilisées incluent l’enregistrement et la modulation de l’activité neuronale chez l’animal anesthésié ou vigile et libre de ses mouvements. Ces approches permettent d’évaluer en temps réel l’impact potentiel d’un traitement thérapeutique sur les fonctions neuronales, cognitives et comportementales. Le modèle animal est indispensable pour étudier le potentiel thérapeutique de composés pharmacologiques avant leur éventuel développement clinique. Les rongeurs (souris et rats) sont classiquement utilisés pour la recherche préclinique en santé humaine, notamment dans des études de molécules susceptibles de modifier l’activité neuronale, le comportement et/ou la cognition. Les procédures employées suivent des standards établis dans les laboratoires de recherche publique, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des données expérimentales.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’accompagner des études précliniques combinant approches comportementales et neurophysiologiques afin de mieux comprendre les effets de composés pharmacologiques à visée thérapeutique. Ce projet permettra de caractériser de manière précise l’impact de ces composés sur la cognition, le comportement et le fonctionnement cérébral, en fournissant des données fiables et reproductibles sur leurs effets neuronaux et cognitifs. Ces informations contribueront à identifier les cibles thérapeutiques pertinentes et à orienter le développement de nouveaux traitements dans un contexte préclinique.
Procédures
Les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale d’une durée approximative de 2 à 3 heures, permettant l’enregistrement de l’activité neuronale dans une région cérébrale d’intérêt. Selon les études, les animaux effectueront différentes tâches comportementales adaptées aux molécules et aux régions cérébrales étudiées. Un ensemble de tâches standardisées est utilisé, dont la récurrence et la durée peuvent varier d’une séance unique de 15 minutes jusqu’à une séance quotidienne de 25 minutes sur environ 4 semaines. Cette approche combinant mesures neurophysiologiques et évaluation comportementale permettra de mieux caractériser l’impact des composés pharmacologiques sur la fonction cérébrale et la cognition. L’hébergement individuel sera appliqué uniquement aux animaux porteurs d’implants ou soumis à un contrôle hydrique ou calorique,(de quelques jours à plusieurs semaines, maximum 1 mois), tandis que la restriction hydrique ou alimentaire sera mise en place sur la période expérimentale correspondante afin de mesurer individuellement les apports (de quelques jours à une semaine).
Impact sur les animaux
Nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux Les procédures postopératoires et l'analgésie se feront sans douleur. Le stress sera limité avec une habituation progressive à l'expérimentateur. Toutes les procédures ont été régulièrement utilisées en laboratoire. Les expérimentateurs auront une solide expérience dans l'exécution des procédures. Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : 1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire, ce risque est compensé par l’analgésie. 2/Un risque de perte de poids trop importante durant le contrôle calorique, en cas de perte de poids l'animal est nourri ad libitum pendant 48H. 3/ un risque de perte d’implant lié aux chirurgies implantatoire 4/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort après les procédures comportementales, en vue de la réalisation de contrôles histologiques.
Remplacement
L’utilisation de ces animaux se justifie pour plusieurs raisons : 1) Aucune alternative ne permet de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier les processus cognitifs/comportementaux. En effet, ce type d’étude repose sur l’analyse du comportement animal et nécessite d’avoir une espèce suffisamment proche de l’espèce humaine pour en extrapoler les résultats. 2) L'organisation du système nerveux central de ces animaux est suffisamment proche de celle de l'homme pour permettre une extrapolation acceptable des résultats obtenus l'espèce humaine. 3) De plus, nous étudions le fonctionnement des circuits neuronaux alors même que le sujet est éveillé et soumis à des tests comportementaux : il nous faut donc travailler avec des animaux vivants et vigiles.
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e. mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par l'estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d'atteindre une signification statistique.
Raffinement
À chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au cœur de nos préoccupations. Nos animaux, hébergés en cages collectives sur racks ventilés, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de carton, leur permettent de construire des nids, de jouer et de ronger. Leur soin est confié à du personnel qualifié et expert. Il surveille quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suivent les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures chirurgicales. L’expérimentateur possède une solide expérience pour toutes les procédures proposées. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter toute souffrance animale, avec la mise en place de mesures pour les soulager, comme la réhydratation, le réchauffement et une nourriture adaptée.
Choix des espèces
La souris et le rat : -sont des mammifères étroitement liés à l'espèce humaine sur le plan phylogénétique, et certains de leurs comportements peuvent être comparés à ceux de l'humain. Ces rongeurs sont fréquemment utilisés dans les études électrophysiologiques, utilisant la technique de fiber photométrie, ainsi que dans les manipulations optogénétiques. -permettent des approches in vivo pour étudier les effets de composés thérapeutiques sur le système nerveux central, ainsi que leurs corrélations avec les fonctions cognitives, à travers l'analyse comportementale. Les animaux seront utilisés au stade adule, soit à partir de 10 semaines, un âge qui correspond à la maturité des circuits neuronaux des aires cérébrales ciblées. De plus, les rongeurs adultes sont plus résistantes et récupèrent plus rapidement après la chirurgie que les plus jeunes.
Identification de biomarqueurs sanguins de la maladie de Parkinson dans un modèle murin – MODIFICATIONS
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système respiratoire
Les souris M83 sont modifiées génétiquement pour produire une forme humaine de l'alpha-synucléine et développent entre 8 et 22 mois une maladie qui évolue vers la paralysie du train postérieur. 150 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, maintenues jusqu'à l'atteinte des points limites, toutes tuées. La démarche saccadée et la perte d'équilibre servent de signal, leur confirmation déclenchant la mise à mort avant la paralysie, et le seul acte décrit est une ponction cardiaque de deux minutes sous anesthésie. Le porteur présente cette mise à mort comme compassionnelle, quand elle sert aussi à prélever le sang dans lequel chercher des vésicules extracellulaires neuronales.
Objectifs
Le projet vise à identifier des biomarqueurs sanguins dans un modèle de souris modifiées génétiquement pour développer une maladie associée à l’agrégation de l’alpha-synucléine, une protéine qui est le constituant principal des lésions cérébrales dans la maladie de Parkinson. Les vésicules extracellulaires sont des petites structures libérées par les neurones et qui sont retrouvées dans le sang. Leur présence dans le sang de souris offre une fenêtre non invasive sur l'état du cerveau. L'étude des vésicules extracellulaires neuronales dans le sang de ces souris M83 par des méthodes biochimiques permettrait d'identifier des biomarqueurs de maladie. Ces derniers sont des indicateurs biologiques de l'état pathologique du cerveau de la souris, et ils peuvent être utiles au diagnostic précoce de maladies neurodégénératives ou refléter l’existence de maladies différentes sur le plan lésionnel et clinique chez l'homme.
Bénéfices attendus
Le projet vise à rechercher si de nouveaux marqueurs moléculaires de la maladie peuvent être identifiés dans ce modèle expérimental à partir d’un prélèvement de sang. Réalisable par simple prélèvement sanguin et au cours de l’incubation de la maladie, cette identification ouvrirait la voie à des recherches de marqueurs précoces de la maladie.
Procédures
Les animaux sont soumis à une anesthésie, ainsi qu'à une ponction cardiaque d'une durée de 2 minutes au maximum.
Impact sur les animaux
L’apparition des signes cliniques moteurs se manifeste par une démarche saccadée de l’animal et une perte d’équilibre. La confirmation de ces anomalies de locomotion détermine la décision de mise à mort compassionnelle des animaux, avant la survenue d’une paralysie du train postérieur.
Devenir
Les animaux sont mis à mort, en fonction de points limites adaptés, afin de leur éviter des souffrances ultérieures.
Remplacement
Le projet qui vise à rechercher des biomarqueurs dans le sang ne peut être réalisé que sur animal vivant. Il n'existe pas aujourd'hui de méthode alternative pour évaluer le potentiel de ce type d'approche.
Réduction
Le projet complet prévoit un total de 150 souris, maintenues jusqu’à l’atteinte des points limites définis. La quantité de prélèvements issus de ces souris est jugée suffisante pour permettre la réalisation d’extraction de vésicules extracellulaires neuronales, et mener à bien nos analyses.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans un portoir ventilé par groupe de 5 souris de même sexe, et originaires de la même portée, et maintenus dans un environnement enrichi (dômes en plastique, buchettes en bois et éléments de nidification) pendant toute la durée de l’expérimentation. Ces enrichissements sont renouvelés chaque semaine, et la litière en rafle de maïs changée de façon bi-hedomadaire. Les souris sont suivies quotidiennement et de façon individuelle lorsque la maladie apparaît dans le lot expérimental. La maladie se manifeste d'abord par des signes de démarche saccadée et des troubles de l’équilibre dont la manifestation constitue le stade auquel les animaux sont mis à mort. Le test de suspension par la queue montre une dégradation de l’écartement des pattes postérieures. La connaissance des zootechniciens concernant la symptomatologie et son évolution permet ainsi d’éviter que ces troubles évoluent vers une paralysie du train postérieur qui entraînerait des difficultés d’alimentation et un mal-être chez la souris. Une fiche individuelle de suivi pour chaque souris est renseignée, consignant les signes cliniques observés selon les critères et le scoring prévu en annexe et justifiant la mise à mort de l’animal. Lors de la ponction intracardiaque, une analgésie est réalisée 30 minutes avant l'anesthésie.
Choix des espèces
Les souris M83 sont des souris modifiées génétiquement et qui produisent une forme de la protéine alpha-synucléine humaine entraînant le développement d’une pathologie de cette protéine accompagnée d’une symptomatologie motrice. Elles développent une maladie qui se manifeste cliniquement par l’apparition d’une paralysie lors du vieillissement, entre 8 et 22 mois. Elles constituent un modèle pertinent de la maladie de Parkinson chez l'homme.
IMPACT D’UNE ALIMENTATION A BASE DE FARINE D’INSECTES AVANT, PENDANT LA GESTATION ET DURANT L’ALLAITEMENT SUR LA SANTE DE LA DESCENDANCE
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Hébergés seuls pendant tout le protocole, placés 48 heures en cage métabolique puis 72 heures en calorimétrie, soumis à dix prélèvements sanguins à la queue en deux heures, 170 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour 120 d'entre eux et léger pour 50, tous tués pour prélèvement d'organes. Les mères subissent en plus un prélèvement de lait sous anesthésie générale aux 2e et 20e jours de lactation, et un jeûne pouvant atteindre seize heures avant certains tests. Le projet évalue si des farines de ténébrion transmettent leurs contaminants à la descendance, le porteur ayant déjà détecté quatre pesticides et six métaux lourds dans ces farines pourtant autorisées en alimentation humaine. Les tests comportementaux sont nommés, Rotarod et labyrinthe en croix surélevé, mais le calcul d'effectif ne justifie que douze ratons par groupe sans expliquer comment on arrive à 170 animaux.
Objectifs
Une nutrition optimale avant, pendant la grossesse et durant l’allaitement est essentielle pour la santé de la mère et de l’enfant. De nos jours, à l’échelle mondiale, la malnutrition maternelle constitue un défi majeur, aux répercussions importantes sur l’incidence des maladies aiguës et chroniques et des coûts économiques pour l’individu et la société. Les aliments à base de protéines animales sont les meilleures sources de micronutriments biodisponibles comme le fer et le zinc, et depuis de nombreuses années, l’élevage des bétails constitue une source majeure pour répondre aux besoins de l’homme en protéines et en micronutriments. Cependant, en raison de la croissance démographique, du coût de la production et de la raréfaction des sources naturelles, on a tiré la sonnette d’alarme sur un déficit de l’approvisionnement de protéines animales dans un futur proche. Dans les pays à faible revenu où les sources de protéines alimentaires se limitent largement aux aliments végétaux en raison du coût élevé des protéines conventionnelles, ce déficit prévu de l’approvisionnement en protéines animales pourrait accroître l’incidence de l’insécurité alimentaire. Dans le cadre des nombreuses stratégies et suggestions décrites pour surmonter cette pénurie prévue, il a été question d'encourager l’entomophagie. Les insectes comestibles constituent une source de protéines particulièrement respectueuse de l'environnement, offrant un parfait équilibre entre bénéfices nutritionnels et impact écologique. Leur élevage demande en effet moins de matières premières, d'eau et d'espace comparé aux sources de protéines traditionnelles. De plus, ils produisent moins de gaz à effet de serre. Les insectes représentent une ressource alimentaire sous-exploitée avec un potentiel significatif en tant qu'aliment innovant, offrant de nombreux avantages nutritionnels dans l’alimentation humaine.
Bénéfices attendus
La composition nutritionnelle et l’accumulation de contaminants ont été préalablement évaluées dans nos farines d’insectes ainsi que dans les régimes alimentaires formulés à partir de celles-ci. Nous souhaitons désormais aller plus loin en étudiant la biodisponibilité des nutriments notamment les minéraux, les vitamines, les acides aminés et les acides gras essentiels pendant les périodes précoces de la vie, un aspect encore jamais exploré à ce jour. Nous pensons que le statut nutritionnel en minéraux, oligo-éléments, vitamines, acides aminés, acides gras essentiels et le statut antioxydant de ces farines d’insectes sera similaire à celui des produits animaux et végétaux traditionnellement consommés et représentant l’apport protéinique dans notre alimentation. Ceci mettra en évidence un potentiel bénéfice nutritionnel à la consommation de ces farines dont il est envisagé qu’elles puissent être utilisées en alimentation humaine à base de farine d’insectes il est nécessaire de s’assurer de la sécurité sanitaire des farines d’insectes et donc d’étudier leur contamination en contaminants de l’environnement et résidus de pesticides, leur accumulation dans un organisme entier et les effets à long terme. De plus, cette étude prend en compte les types d'alimentation donnés aux insectes durant leur élevage et donc permettra de pouvoir ensuite optimiser les conditions d’élevage des insectes pour optimiser les avantages nutritionnels et limiter les impacts sanitaires. De même, dans l’idée d’assurer une sécurité sanitaire à cette consommation, cette étude sur les différents modes de production d’insectes pourra être une aide à la détermination de limites maximales résiduelles dans les insectes élevés pour la consommation humaine.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs interventions expérimentales. Ils seront placés en hébergement individuel pendant 48 heures dans des cages métaboliques pour recueillir urines et fèces, et pendant 72 heures d’acclimatation en cages classiques et 72 heures de mesure dans des cages de calorimétrie indirecte afin d’évaluer l’impact de leur alimentation sur le métabolisme. Des tests comportementaux seront également réalisés, incluant un test de motricité (Rotarod) et un test d’anxiété (labyrinthe en croix surélevé). Des prélèvements sanguins de 10 secondes seront effectués au niveau de la queue sur des animaux vigiles, avec dix prélèvements espacés sur une durée totale de 2 heures lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline. Un gavage oral de quelques secondes sera réalisé pour administrer une solution glucosée lors du test de tolérance au glucose, tandis qu’une injection intrapéritonéale d’insuline sera pratiquée pour le test de tolérance à l’insuline. Chez les mères, un prélèvement de lait maternel sera effectué sous anesthésie générale aux 2ᵉ et 20ᵉ jours de lactation, pour une durée maximale de 15 minutes par prélèvement. Enfin, une mise à jeun ne dépassant pas 16 heures consécutives sera appliquée avant certains tests et avant l’euthanasie.
Impact sur les animaux
Les interventions prévues dans ce projet peuvent entraîner des nuisances légères à modérées pour les animaux. L’hébergement individuel en cages métaboliques ou calorimétriques, bien que temporaire, peut provoquer un stress lié à l’isolement et au changement d’environnement. Les prélèvements sanguins répétés au niveau de la queue, bien que brefs, peuvent causer une gêne passagère. Le gavage oral et l’injection d’insuline, nécessaires aux tests métaboliques, peuvent également générer un stress léger et une légère douleur. Les tests comportementaux, notamment le labyrinthe en croix surélevé, peuvent induire une réaction de stress transitoire chez les animaux, en particulier lors de la première minute d’exposition. Enfin, la mise à jeun de 16 heures maximum avant certains tests ou l’euthanasie peut entraîner un inconfort temporaire.
Devenir
A l’issue du protocole expérimental, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement des organes destinés aux analyses biochimiques.
Remplacement
L’approche comparative nous a permis d’obtenir des informations précieuses sur les tendances générales d’accumulation des contaminants en fonction de la source d’apports protéiques, mais elle ne permet pas à elle seule de prédire leur devenir in vivo, notamment en termes de bioaccumulation, de biotransformation, de transfert vers le lait maternel et d’impact sanitaire. L’étude soumise ici fait suite à une étude in vitro réalisée de notre projet. Les résultats de cette étude in vitro n’ont pas encore été publiés. Ils démontrent une faible toxicité en test de viabilité cellulaire pour une exposition à certaine fraction d’insectes. Ainsi, même si ces farines sont autorisées en alimentation humaine, il est important d’étudier les effets d’accumulation des polluants à long terme sur un organisme entier. De même, aucun modèle de simulation ne pourra reproduire la complexité de l’organisme et il n’existe pas, dans ce cas-là, d’alternative expérimentale permettant de mimer le process de la grossesse et de l’allaitement. Les polluants lipophiles peuvent par exemple s’accumuler dans les graisses maternelles, puis être relargués dans le lait lors de la lactation. Ainsi, ils peuvent être détectés dans le lait même s’ils sont indétectables dans les farines. Cependant, nous insistons sur le fait que nos expériences préliminaires ont montré la présence d’un certain nombre de polluants (4 pesticides et 6 métaux lourds) dans ces farines et qu'ils sont donc susceptibles de se retrouver dans le lait. Aucun modèle in vitro ne permet d'atteindre les objectifs fixés, le rat est un modèle approprié et bien validé pour les études en nutrition et le modèle qui a été utilisé dans notre premier protocole, et donc cela permettra des comparaisons et de s’appuyer sur les différences qui ont pu être obtenues. De plus, le recours à l’expérimentation animale permet de maîtriser les apports et les consommations en nourriture enrichie en farines d’insectes sur la durée totale du projet ainsi que tous les facteurs qui pourraient influencer ces paramètres. Les résultats actuels montrent des perturbations métaboliques et comportementales ainsi que des effets nutritionnels intéressants liés aux farines d’insectes. Ils justifient donc la poursuite du projet pour évaluer la balance bénéfice-risque pendant la gestation, la lactation et la croissance précoce.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 12 ratons/ groupe seront nécessaires. Etant donné qu’il y a des évidences de métabolismes différents chez l’humain et aussi rapporté entre rats mâles et femelles sur les paramètres étudiés, les ratons des 2 sexes seront explorés. Des lots homogènes de mâles et de femelles seront comparées.
Raffinement
Les rats seront nourris avec un régime standard contenant de la farine d’insectes qui permet de couvrir l’ensemble des besoins nutritionnels et caloriques des rats. Ce protocole nécessite l’hébergement individuel tout au long du protocole afin de contrôler la consommation quotidienne d’eau et d’aliment de chaque animal et maîtriser ses refus. Les femelles seront avec les mâles pendant l'accouplement et avec les petits pendant la gestation et la lactation. Le milieu sera enrichi et le prélèvement du lait est réalisée sous anesthésie générale. De même, les cages des animaux seront placées dans une même salle de stabulation et les animaux pourront se voir et se sentir tout du long du protocole. Les animaux seront mis en cages collectives une fois par semaine pendant au moins 1 heure de temps pour réduire le stress induit par l’hébergement individuel et seront pesés 1 fois par semaine. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués dans le protocole.
Choix des espèces
Le modèle du rat a été choisi en tenant compte de la littérature récente et des études de biodisponibilité et de toxicologie, qui ont pour la plupart été réalisées sur des modèles de rat. De même, nous comptons appuyer nos résultats sur des études déjà réalisées chez le rat. Au vu des similarités des fonctions cognitives qu’il y’a entre le rat et l’homme. Le choix de cette espèce assurera la transposabilité des résultats des tests comportementaux à l’homme. Les mères auront 12 semaines dans l’étude et auront l’âge de 24 semaines à la fin de l’étude. Les petits auront 8 semaines à la fin de l’étude. Il nous faut des femelles n’ayant encore jamais été gestantes donc jeunes mais en âge de procréer (plus que 12 semaines) et soumises aux différents régimes alimentaires pendant un temps assez conséquent. Il faut également le temps qu'elles s'accouplent, qu’elles soient gestantes et qu'elles allaitent pour que nous soyons en mesure de les utiliser. Elles auront donc au minimum 12 semaines dans l’étude. Les petits continueront le même régime du groupe des mères car nous voulons surtout évaluer l’impact de l’adoption d’une alimentation particulière pendant la grossesse et l’allaitement et les premiers de la vie sur la descendance. Nous nous sommes appuyés sur l’étude réalisée sur les rates gestantes, dans notre laboratoire pour mettre au point ce protocole.
Étude du rôle des pièges extracellulaires des neutrophiles (NETs) dans la fibrose et la tumorigenèse associées au vieillissement dans le modèle souris
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
800 souris âgées de 18 à 22 mois vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune recevant jusqu'à 120 injections dans le ventre sur quatre mois. Elles développent spontanément des tumeurs internes, une perte de poids et une baisse d'activité, que le porteur range parmi les effets attendus du modèle de vieillissement. Les molécules testées visent à bloquer des filets libérés par les globules blancs, soupçonnés de favoriser fibrose et tumeurs avec l'âge. Les bénéfices annoncés pour la qualité de vie des personnes âgées sont renvoyés au long terme, quand les injections répétées et la mise à mort de toutes les souris pour analyse de leurs organes sont, elles, programmées.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment certaines cellules de défense de notre organisme, les globules blancs appelés neutrophiles, peuvent influencer le vieillissement. Ces cellules libèrent parfois des sortes de filets collants (appelés “NETs”) qui, au lieu de protéger, peuvent parfois causer des dommages. Ils pourraient favoriser la formation de cicatrices internes dans les organes et même contribuer à l’apparition de tumeurs avec l’âge. Pour étudier ce phénomène, nous suivrons des souris âgées (de 18 à 22 mois, ce qui correspond à un âge avancé chez l’humain) et nous testerons différents traitements capables de bloquer la formation ou l’action de ces “filets”. L’objectif final est de mieux comprendre comment ces cellules du système immunitaire participent au vieillissement et d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour améliorer la santé et la qualité de vie des personnes âgées.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait apporter des connaissances importantes sur le vieillissement et sur certaines maladies qui y sont associées. En comprenant mieux comment les “filets” libérés par les globules blancs (NETs) participent à la formation de cicatrices dans les tissus ou au développement de tumeurs, nous pourrions ouvrir de nouvelles pistes pour améliorer la santé des personnes âgées. À long terme, ces recherches pourraient aider à développer de nouveaux traitements capables de bloquer ces mécanismes et donc de limiter la perte de fonction des organes, de réduire certains risques liés à l’âge et d’améliorer la qualité de vie des personnes âgées. Ce projet contribuera aussi à une meilleure compréhension générale du vieillissement, ce qui est essentiel pour trouver des solutions contre plusieurs maladies chroniques qui touchent une population de plus en plus nombreuse.
Procédures
Dans ce projet, les souris âgées seront soumises à une seule catégorie d’intervention, réalisée par du personnel expérimenté afin de limiter au maximum leur stress et leur inconfort : • Injections de traitements : certaines souris recevront des médicaments expérimentaux par une petite piqûre dans le ventre. o Chaque injection dure moins de 30 secondes. o Selon le produit testé, ces injections seront effectuées : • quotidiennement pour les inhibiteurs, soit environ 120 fois sur la durée totale de 4 mois, ou • 2 à 3 fois par semaine pour les anticorps, soit environ 40 à 50 fois au total. o Les sites d’injection seront alternés pour éviter toute irritation locale. Ces interventions sont courtes, non chirurgicales, et n’entraînent qu’un inconfort léger et transitoire. Aucun autre geste invasif n’est prévu dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, plusieurs effets indésirables sont susceptibles d’apparaître chez les souris : • Effets liés aux injections : De légères irritations locales peuvent survenir au point d’injection (rougeur, petit gonflement ou peau tannée). Ces réactions restent généralement transitoires. • Effets systémiques possibles : Certains traitements peuvent provoquer une fatigue passagère, une diminution de l’appétit ou une léger trouble de l’état général, sans gravité durable. • Effets liés au vieillissement naturel : Les souris âgées (18 à 22 mois) présentent spontanément des signes de vieillissement physiologique, tels qu’une activité locomotrice réduite, un pelage altéré, une perte modérée de poids ou l’apparition de tumeurs internes. Ces manifestations font partie des effets attendus du modèle de vieillissement et peuvent s’ajouter aux nuisances mineures liées aux injections répétées. Aucun autre effet indésirable spécifique n’est anticipé.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront mis à mort afin de permettre l’analyse complète de leurs organes et de répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cette étape est indispensable, car les effets du vieillissement, tels que les cicatrices dans les tissus (fibrose) ou l’apparition de tumeurs, ne peuvent être évalués qu’en observant directement les organes au microscope et en réalisant des analyses biologiques détaillées. Les prélèvements permettront d’étudier la sévérité des lésions, la présence de cellules immunitaires spécifiques et l’impact des différents traitements testés sur ces altérations.
Remplacement
Avant de travailler sur les animaux, nous avons utilisé des modèles en laboratoire, par exemple des cultures de cellules vieillies (“cellules sénescentes”) et d’autres types de cellules présentes dans les tissus et le système immunitaire. Ces expériences nous ont permis de montrer que les cellules vieillies peuvent stimuler la libération de “filets” protecteurs (appelés NETs), et que ces filets peuvent contribuer à la formation de cicatrices dans les tissus (fibrose) et au développement de tumeurs. Toutefois, ces modèles de laboratoire ne permettent pas de reproduire toute la complexité d’un organisme entier — comme la circulation du sang, le vieillissement global ou les interactions entre organes. C’est pourquoi un modèle animal reste indispensable pour répondre aux questions posées par ce projet.
Réduction
Le nombre de souris a été soigneusement calculé à l’aide d’outils statistiques, afin d’obtenir des résultats fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Les travaux déjà réalisés dans d’autres modèles nous ont permis de cibler précisément les analyses et la durée du suivi (18 à 22 mois). Seuls 20 animaux par lot sont nécessaires pour tester nos hypothèses, ce qui correspond au minimum requis pour assurer une solidité scientifique tout en respectant le principe de réduction.
Raffinement
Des mesures concrètes seront mises en place pour réduire au maximum la douleur et l’inconfort des animaux. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement favorisant leur bien-être (abris, matériel de nidification). Les injections de traitement seront effectuées par du personnel qualifié, en alternant les points d’injection pour limiter les irritations locales. En cas de signe de souffrance importante (ex. grosse tumeur, perte de poids sévère, difficultés respiratoires), l’animal sera immédiatement retiré de l’expérience et mis à mort de manière éthique et indolore.
Choix des espèces
Ce projet cherche à comprendre le rôle de certaines cellules du système immunitaire, appelées neutrophiles, et des “filets” qu’elles libèrent, dans le développement de maladies liées au vieillissement, comme les cicatrices anormales dans les tissus ou l’apparition de tumeurs. La souris a été choisie comme modèle d’étude car elle présente de fortes similitudes avec l’être humain concernant le fonctionnement du système immunitaire et les mécanismes de vieillissement. Cela permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à l’humain. Nous utilisons des souris âgées de 18 à 22 mois, ce qui correspond à un âge avancé chez l’humain. Ce choix est essentiel pour étudier les phénomènes associés au vieillissement, tels que l’accumulation de cellules vieillies, la formation de cicatrices dans les organes ou le développement spontané de tumeurs. Le recours à ce modèle permet donc d’étudier de façon rigoureuse le rôle des neutrophiles dans les maladies liées à l’âge et de tester des traitements susceptibles d’améliorer la santé et la qualité de vie au cours du vieillissement.
Conséquences fonctionnelles des infections virales sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Infectées par le virus de la grippe A par voie nasale sous anesthésie, les souris perdent 22 à 25 % de leur poids dans les sept jours, puis jusqu'à 30 %, avec une mort imprévisible avant l'atteinte des points limites. 4 112 souris vont être utilisées, 666 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 688 d'un niveau modéré et 1 758 d'un niveau léger. Certaines subissent en plus une blessure musculaire, une incision et une suture pour transplanter des cellules dans le muscle de la patte, avec des injections quotidiennes pendant quatre ou cinq jours. Toutes sont tuées pour prélever les tissus.
Objectifs
Contexte : La grippe est une maladie infectieuse contagieuse causée par les virus influenza de type A et de type B. Chaque année 3 à 5 millions d’individus sont affectés par la grippe causant de 290 000 à 600 000 morts. La grippe est une infection des voies respiratoires (nez, gorge, poumons), associée à des symptômes tels que la toux, les maux de tête, et des contractures dans les muscles et les articulations. Plusieurs conditions cliniques sont associées à des complications musculaires liées à la grippe. Dans certains cas, l'infection par le virus de la grippe A (IAV) peut entraîner une pneumonie grave et évoluer vers un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Une faiblesse musculaire prolongée et une altération fonctionnelle sont décrites chez les patients survivant au SDRA. Objet du projet : Ce projet vise à étudier et comprendre quelles sont les conséquences de l’infection par le virus de la grippe, notamment quand elle est associée à une réponse immunitaire forte, appelé l’orage de cytokines (cytokine storm), sur les muscles squelettiques et plus particulièrement sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses qui permettent la maintenance du tissu musculaire et sa régénération. En effet, de nombreuses études sont orientées sur l’étude de l’organe cible des pathogènes (le poumon dans le cas de la grippe) mais peu d’études s’intéressent aux effets indirects de l’inflammation associée aux pathologies qui peut affecter par voir systémique l’ensemble des autres tissus. Notre étude précédente a permis d’obtenir de nombreux résultats sur le comportement cellulaire des cellules souches musculaires exposées aux molécules de signalisation systémiques générées au cours de l’infection virale. Nous avons montré que les cellules souches adoptent un nouvel état cellulaire (nommé GPATH pour G-PATHOLOGY) au cours de cette période infectieuse. Il reste à démontrer quels sont les mécanismes mis en jeu dans l’adoption de cet état cellulaire et s’il est bénéfique ou délétère pour les cellules en quiescence. Nous avons, par exemple, montré qu’il peut se montrer délétère dans certains cas au cours de la régénération.
Bénéfices attendus
Le projet vise à mieux comprendre l’effet des infections sur le muscle : cette recherche permettra de savoir pourquoi certaines personnes récupèrent moins bien de leurs muscles après une infection comme la grippe. Le projet apportera de nouvelles pistes thérapeutiques. Nous souhaitons trouver des molécules capables de protéger ou restaurer les cellules souches musculaires, cela pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements. L’identification phénotypiques, moléculaires et métaboliques de l’état cellulaire adoptée par les cellules nous permettra d’identifier des biomarqueurs qui pourraient servir à diagnostiquer ou prédire des altérations musculaires induites par des infections aigües ou chroniques. Les résultats auront un impact pour les personnes les plus fragiles, comme les personnes âgées et celles atteintes de maladies musculaires (dystrophies) qui sont particulièrement vulnérables à la perte musculaire après une infection. Nos résultats pourraient aider à améliorer leur récupération et leur qualité de vie. En résumé, cette étude cherche à expliquer un mécanisme encore mal connu : comment une infection générale peut fragiliser nos muscles, et surtout comment on pourrait éviter ou limiter ces effets. Cela pourrait, à terme, mieux protéger les patients fragiles et améliorer leur rétablissement après une infection virale.
Procédures
- Une injection virale avec occasionnellement soit injections (quelques secondes) soit un gavage (de l’ordre d’une minute) chaque jour, pendant 5 jours ; selon les expériences 1 injection (quelques secondes) quotidienne pendant 4 jours ; et optionnellement 4 autres injections supplémentaires avant la mise à mort (1 injection/jour). - En plus des interventions ci-dessus, un autre groupe de souris recevra une injection (quelques secondes) sous anesthésie. Une sous-partie de la procédure inclus une chirurgie sous anesthésie (d’une dizaine de minutes). - Un autre groupe recevra une injection (quelques secondes) quotidienne pendant 5 jours.
Impact sur les animaux
• Les procédures décrites peuvent générer différents types de nuisances pour les animaux. • L’infection virale intranasale, réalisée sous anesthésie et indolore, provoque une pathologie respiratoire qui s’accompagne d’une perte d’appétit et d’une perte de poids importante ainsi qu’une faiblesse générale et parfois d’une détresse respiratoire. - De 1 à 7 jours après l’infection : perte de poids importante (environ 22-25%) - Au-delà de 7 jours après l’infection : perte de poids sévère (jusqu’à 30%), avec mort imprévisible avant atteinte des points limites. • L’administration de drogues peut générer un léger stress physiologique et une douleur de courte durée au moment de la piqure. • La blessure musculaire, entraîne une douleur locale, une lésion tissulaire mais pas d’altération de la mobilité. • La transplantation cellulaire, dans le muscle de la patte inférieur, impliquant une incision et une suture, occasionne une douleur locale post-opératoire, une gêne mécanique transitoire et une détresse supplémentaire en raison de la blessure musculaire préalable (légère boiterie durant 1 journée). La répétition des anesthésies, manipulations et injections peut constituer une source de stress cumulatif.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, selon les critères énoncés pour chaque procédure, à la fin de des expériences, pour collecter les tissus nécessaires à nos travaux de recherche.
Remplacement
La formation et la régénération des muscles squelettiques impliquent une multitude de réponses et d’interactions cellulaires entre les cellules souches musculaires et leur environnement au sein d’une ultrastructure tridimensionnelle complexe. L’environnement ou la niche, est composé de multiples facteurs comme une matrice extracellulaire tridimensionnelle et des types cellulaires interstitiels variés. Les cultures in vitro ne peuvent pas récapituler la complexité de ces interactions. Néanmoins, l’approche in vitro pour les stratégies d’analyses moléculaires sera mise en place toutes les fois où cela sera possible afin de limiter le recours à l’animal en utilisant des lignées cellulaires ou des cellules primaires amplifiées in vitro.
Réduction
Les effectifs des groupes expérimentaux ont été ajustés : - en tenant compte de notre expérience, - en fonction de la nature de l'expérience et des paramètres mesurés, - de la variabilité de ces paramètres, - de façon à produire des résultats interprétables, permettant d'atteindre une signification statistique. Nous avons déterminé que 8 à 12 animaux (4 contrôles, et 4 à 8 traités) étaient nécessaires pour atteindre la puissance statistique de notre objectif. L’analyse sera de type ANOVA (paramétrique ou non paramétrique). Selon la complexité des paramètres, nous utiliserons des techniques plus complexes comme des modèles linéaires à effets mixtes Les expériences seront effectuées en triplicata indépendants pour établir leur reproductibilité.
Raffinement
Un suivi régulier des animaux inclus dans le projet selon leur état général de santé est prévu. Les animaux infectés par influenza seront suivis quotidiennement (et pesés quotidiennement à partir du 3ieme jour post-infection). Une grille de score qui évaluera la souffrance des animaux est proposée et inclura des points limites définis afin d’interrompre les expériences par la mise à mort. L’analgésie sera administrée aux souris infectées par influenza si un inconfort est noté. Les animaux infectés les souris peuvent être sujet à une réduction de leur appétit/alimentation, dans ce cas, une hydratation par injection sous cutanée et une alimentation sous forme de gel, facile d’accès et facile à ingérer, sera procurée aux animaux. Une source de chaleur externe sera procurée aux animaux infectés dans un état fébrile. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux durant la procédure de blessure musculaire, une analgésie sera administrée combinée à l’anesthésiant gazeux ou chimique selon les procédures. Une injection sous cutanée d’analgésique, aux propriétés non inflammatoires pour ne pas interférer avec la régénération sera réalisée après l’induction de blessures De façon générale la litière procurée aux animaux et douce, absorbante, sans poussière et non toxique.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris est basée sur plusieurs critères : - Les souris sont des petits Mammifères. Ils partagent donc de nombreuses similarités avec l’homme. - Elles constituent un modèle très maîtrisé par l’ensemble des équipes de recherche. - Leur temps de génération est court et les effectifs des portées élevés, ce qui permet d’avoir rapidement accès à un grand nombre d’animaux. - De nombreuses lignées existent (souris génétiquement modifiées) pour étudier les acteurs de la régénération notamment la souris transgénique qui permet d’isoler une population pure de cellules souches musculaires. - Modèles de pathologies humaines : l’accès à des souris « modèles de pathologies humaines » que nous étudions est un avantage considérable pour développer des thérapies La majorité des animaux seront des mâles âgés de 8 à 16 semaines. L’extraction des cellules souches musculaires nécessaires à notre étude est plus reproductible chez de jeunes adultes. En effet, avec l’âge (>4 mois) le tissu musculaire s’enrichit en tissu fibreux et adipeux limitant l’extraction des cellules souches musculaires. Une série d’expérience (procédure 1) sera réalisée sur des souris mâles âgés de 20-22 mois. Cette cohorte d’animaux âgées est en cours de vieillissement pour effectuer ces expériences.
Raffiner la procédure prélèvement gastro-œsophagien via l’entraînement de vaches adultes en lactation : un moyen pour améliorer le bien-être des animaux expérimentaux ? « MODIFICATION »
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Sélectionnées dans le troupeau de l'établissement, primipares et n'ayant jamais subi de prélèvement, 12 vaches Prim'Holstein vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, puis réintégreront le troupeau. Six sont entraînées au clicker pendant trois mois à coopérer, six servent de témoins sans entraînement. Toutes subissent l'introduction d'un tube par la bouche jusqu'au rumen pour en prélever du jus, six fois réparties sur trois jours, plus jusqu'à seize prises de sang lors de contentions de vingt minutes, la tête immobilisée par un lève-tête. Ce tubage est présenté comme l'alternative aux vaches fistulées, et le porteur s'attend à ce qu'il déclenche une réaction intense de stress, d'agitation et de défense.
Objectifs
Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remise en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-oesophagien (PGO) a été identifié comme une alternative satisfaisante concernant la qualité des échantillons prélevés en vue de réaliser des expérimentations in vitro nécessitant l’utilisation de jus de rumen pour étudier par exemple les gaz à effet de serre ou le microbiote. Toutefois, nous ne savons pas quelles sont les émotions que peut ressentir un bovin lors de ce type de prélèvement qui nécessite l’introduction temporaire (2 minutes), par la bouche, d’un tube, jusqu’au rumen pour prélever 1 ou 2L de jus de rumen (sur un volume total de 100-150L environ). L’entraînement des animaux s’est développé dans le cadre des soins vétérinaires, au sein des parcs animaliers, chez les animaux de compagnie, et plus récemment chez les chevaux ou chez les génisses. Lors de l’entraînement, l’animal apprend à coopérer pour la réalisation de gestes. Cette démarche n’est, à ce jour, pas utilisée chez les bovins. Or, l’entraînement pourrait aussi – à l’instar des autres espèces - être utilisé pour réduire ou limiter les émotions négatives des bovins associées au prélèvement, qui est un évènement courant dans les troupeaux bovins en ferme. Le présent projet vise à étudier : 1) la capacité des bovins à apprendre à coopérer avec les humains pour un prélèvement gastro-oesophagien, via un entraînement basé sur le renforcement positif 2) leur capacité de mémorisation de cet entrainement ; 3) évaluer les réponses comportementales des animaux en lien avec leurs émotions pendant les phases d’apprentissage. Lors de la mise en oeuvre du projet, les 3 entraineurs/préleveurs seront des personnes formées, et qui pratiquent depuis plusieurs années l'entrainement aux soins des bovins et équidés.
Bénéfices attendus
Les résultats issus de ce projet permettront d’améliorer les connaissances concernant les capacités cognitives des bovins, et leur utilisation pour le raffinement des prélèvements en expérimentation animale. Ce projet permettra ainsi de savoir s’il est possible, pour les expérimentateurs (animaliers, techniciens, chercheurs), de développer et mettre en place un programme d’entraînement en amont des expérimentations pour faciliter les prélèvements tout au long de la vie de l’animal. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, l’approche globale des animaux afin de raffiner le prélèvements et les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.
Procédures
Durant la période d’entrainement (3 mois environ), l’objectif est que les vaches coopèrent pour trois prélèvements par tubage par vache sur une journée. Pendant cette période, quatre prises de sang par vache seront réalisées au total. A chaque fois, les prises de sang (quelques secondes) seront réalisées lors d’une contention de 20 minutes. Durant les 3 jours de prélèvement gastro-oesophagien (post-entrainement), les vaches subiront selon la même méthode : 6 prélèvements (100mL) par tubage gastro-oesophagien et 12 prises de sang au total sur 3 jours répartis sur 3 semaines.
Impact sur les animaux
Nous pouvons nous attendre à ce que le prélèvement par tubage gastro-oesophagien déclenche une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée. Les animaux sont habitués à la contention et aucune réaction particulière n’est attendue. Les prises de sang induisent une nuisance légère de très courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront le troupeau à la fin des procédures.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin).
Réduction
Afin de répondre aux objectifs du projet, 12 vaches (6 par lot) seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal. Pour la période ‘entraînement, les capacités d’apprentissage des vaches du lot 1 (n=6) seront décrites. Pour la période ‘prélèvement’, les réponses de vaches répartis en deux traitements seront comparées : – Lot 1 (n=6) : vaches entraînées. Ces vaches auront été entraînées à coopérer pour le prélèvement gastro-oesophagien via un entraînement basé sur le renforcement positif (clicker training) – Lot 2 (n = 6) : vaches témoin. Ces vaches ne seront pas entraînées, mais seront soumises à une fréquence de présence humaine en quantité équivalente au lot 1. Des études antérieures sur génisses utilisant le clicker-training et sur un effectif similaire ont montré des résultats très encourageants. de plus, l’entraînement étant une phase particulièrement chronophage, la taille des groupes a été définie par rapport aux possibilités d’entraînement sur la ferme expérimentale
Raffinement
Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis ; nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis. Les manipulateurs qui réaliseront les prélèvements gastro-oesophagien et les prises de sang ont tous été formés par un vétérinaire maîtrisant le geste.
Choix des espèces
Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les vaches seront des vaches primipares n’ayant jamais été soumises à une quelconque procédure et notamment à aucun PGO. Elles seront sélectionnées parmi le troupeau de l’établissement utilisateur.
Evaluation de la modulation du niveau de cavéoline-3 dans un modèle murin de myopathie myotubulaire liée à l’X.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris malades perdent l'usage de leurs pattes arrière vers sept à huit semaines, après des difficultés locomotrices apparues dès quatre semaines, et le groupe suivi pour la survie est maintenu jusqu'à l'atteinte d'un point limite. 82 souris mâles vont être utilisées, 66 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 16 d'un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur écrit qu'il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée à leurs problèmes musculaires, formulation prudente pour une paralysie progressive et une mesure de force contractile sous anesthésie à l'issue de laquelle les souris sont tuées sans réveil. Leurs muscles et organes sont prélevés après la mise à mort pour les analyses histologiques et moléculaires.
Objectifs
Cette étude s’intéresse à une maladie rare du muscle responsable de graves atteintes musculaires (myopathie) chez les hommes, menant à une mort prématurée des patients avant 18 mois dans la moitié des cas. De précédentes études suggèrent un rôle important d’une protéine d'intérêt dans le mécanisme de la maladie. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’importance de la protéine d'intérêt dans cette maladie par diminution de cette protéine dans un modèle souris de myopathie. La diminution de la protéine d'intérêt sera réalisée par croisement de souris. L’avancée de la maladie et l’impact de la modulation de la protéine d'intérêt sera évaluée en suivant la force musculaire et/ou la survie des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mieux comprendre les causes de la maladie, les acteurs impliqués, et pourrait fournir des pistes pour de futures thérapies.
Procédures
Le projet est divisé en 2 groupes d’animaux : (Groupe 1) : Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la survie des souris. Un suivi non invasif des souris sera mis en place avec un test de suspension durant 3 fois 1 minute réalisé une fois par semaine et une pesée régulière, une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. (Groupe 2) Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la force des souris : deux tests seront réalisés, un test non invasif de suspension durant 3 fois 1 minute qui sera réalisé une fois par semaine de 4 à 7 semaines, et un test de mesure contractile du muscle réalisé une fois sous anesthésie générale à la fin de l’étude durant au maximum 1 heure. Une pesée régulière sera mise en place une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Le test de mesure de force contractile étant sans réveil, les animaux seront mis à mort consécutivement.
Impact sur les animaux
Les souris malades présentent des difficultés locomotrices commençant à 4 semaines, et entrainant une paralysie des membres postérieurs et une perte de poids vers 7/8 semaines. Il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée aux problèmes musculaires (comme des crampes). Les nuisances liées aux tests incluent du stress lors du test de suspension, et lors de la contention durant les injections, ainsi qu'une douleur lors de l'insertion de l'aiguille.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les muscles et organes nécessaires aux études histologiques et moléculaires.
Remplacement
Le projet consiste à mieux comprendre les acteurs impliqués dans le développement de la maladie afin de pouvoir trouver des nouvelles approches thérapeutiques. Malheureusement, l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni sur l’ensemble de l’organisme. Evaluer les fonctions motrices et la force musculaire in vivo est indispensable pour déterminer l'efficacité d'un traitement contre des myopathies. Le modèle murin est suffisamment proche physiologiquement et structurellement pour étudier la physiopathologie ainsi qu'une potentielle amélioration des symptômes.
Réduction
Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans la littérature, ainsi que de façon à pouvoir détecter une différence statistiquement significative entre les différents groupes d’animaux (malades, sains, etc.). Lorsque cela est possible, des animaux du groupe 1 pourront être utilisés pour réduire le nombre nécessaire pour le groupe 2. Le test de suspension étant non invasif, il permet de réutiliser les mêmes animaux à chaque point dans le temps, et un même animal pourra donc produire des données de force globale, contractile, ainsi qu’histologiques et moléculaires.
Raffinement
Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre et un tube pour permettre la préhension des animaux avec un minimum de stress. Pour prévenir toute malnutrition qui pourrait être due à des difficultés locomotrices, de la nourriture hydratée en gelée sera placée dans la cage dès l’apparition des premiers symptômes à 4 semaines. Lors du test sous anesthésie générale, la température corporelle de l’animal sera maintenue par le biais d’une plaque chauffante. Pour les nouveau-nés, leur capacité à se mouvoir et le comportement maternel seront observés quotidiennement durant la première semaine de vie. Pour tous les groupes, les animaux seront pesés une fois par semaine de 2 à 4 semaines, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Des analgésiques pourront être administrés sur avis du vétérinaire si les animaux montrent des signes de douleur persistante. En cas d'infection importante, suite à une bagarre par exemple, l'animal pourra recevoir des antibiotiques ou être euthanasié sur avis vétérinaire.
Choix des espèces
Le modèle de souris récapitule fidèlement le phénotype locomoteur et histologique présent chez les patients, et constitue donc un bon modèle pour l’étude des mécanismes pathologiques et l’évaluation de thérapies. La maladie affectant les hommes, seuls les animaux mâles seront étudiés. Les défauts locomoteurs apparaissent à 4 semaines et progressent jusqu’à 8 semaines. Le suivi longitudinal de force globale sera donc effectué à partir de 4 semaines, avec un test contractile final à 7 semaines, précédant la paralysie des membres postérieurs, dans le cas du groupe 2. Pour les études de la survie (groupe 1), le suivi de la force est prolongé jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Tous les animaux sont pesés régulièrement dès 2 semaines d'âge pour détecter toute détresse animale au plus vite.
rétablissement de l’expression du gene CAR (Nr1i3) chez la souris par thérapie génique
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Quatre injections et un prélèvement sanguin en trois semaines, dont une injection dans la queue sous anesthésie locale : 144 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées pour prélever leur foie. L'objectif est instrumental, réintroduire par thérapie génique la protéine CAR chez des souris transgéniques qui ne l'expriment pas, en y ajoutant un marqueur reconnaissable par un anticorps du commerce. Le laboratoire s'y résout après avoir échoué à obtenir un anticorps spécifique de cette protéine. Le porteur écrit que le modèle n'est disponible que chez la souris, et écarte les animaux âgés chez qui des troubles métaboliques apparaissent spontanément.
Objectifs
La protéine CAR (Constitutive Androstane Receptor) est produite très majoritairement dans le foie. Elle joue un rôle essentiel dans la dégradation de nombreux xénobiotiques (contaminants externes) au niveau hépatique, participant ainsi grandement à la fonction de détoxification de l’organisme. CAR module également le métabolisme glucidique et lipidique du foie. Son expression et son activité sont plus élevées chez les femmes que chez les hommes. L'utilisation d'anticorps pour purifier une protéine d'un fluide biologique est une stratégie bien connue et qui a fait ses preuves. Cependant, pour la protéine CAR, il s'est avéré impossible d'obtenir un anticorps spécifique. Il est donc ici envisagé d'utiliser des souris transgéniques n'exprimant pas cette protéine, et de la réintroduire par thérapie génique, très légèrement modifiée par l’ajout d’un motif antigénique (tag). Les souris obtenues exprimeront alors la protéine qui, grâce au tag, sera reconnue par un anticorps du commerce. Ceci permettra d’isoler la protéine et de caractériser les autres molécules avec lesquelles elle entre en interaction. Il sera également possible d’identifier les séquences d’ADN auxquelles se fixe la protéine CAR activée, et d’en identifier de nouveaux gènes cibles.
Bénéfices attendus
La purification spécifique de la protéine CAR permettra son étude approfondie (liaison à l’ADN, interaction protéine-protéine, identification de ligands). Les résultats obtenus lors de ces expériences apporteront une contribution aux domaines de la biologie fondamentale, de la médecine (humaine et vétérinaire), de la pharmacologie et de la nutrition.
Procédures
Les animaux recevront une injection de la protéine génétiquement modifiée sous anesthésie locale (2 minutes de contention dans un dispositif prévu à cet effet de manière à la rendre rapide et limiter le stress). Deux semaines plus tard, les animaux restés vigiles recevront 3 injections d'un activateur pharmacologique (10 secondes de contention par injection) sur 3 jours. Le dernier jour de l’expérimentation, il sera pratiqué un prélèvement sanguin (30 secondes de contention) sur animal vigile.
Impact sur les animaux
Les contentions nécessaires pour pratiquer les 4 injections et le prélèvement sanguin occasionnent un stress transitoire. L'injection pour la thérapie génique de la protéine génétiquement modifiée au niveau de la queue peut engendrer éventuellement une inflammation temporaire.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure et leur foie sera prélevé pour des analyses permettant de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Tous les tests préliminaires sur les différents transgènes utilisés (gène rapporteur, reconnaissance par anticorps spécifique) ont été effectués in vitro par culture cellulaire sur une lignée cellulaire du commerce puis sur des cellules isolées d’un animal, et sont concluants. La suite de l’expérimentation doit être menée sur le foie murin in vivo car le foie, constitué d’une grande diversité de cellules, est un organe complexe impacté par des signaux hormonaux et nutritionnels provenant de tout l’organisme. Cet environnement ne peut pas être mimé avec fidélité en culture cellulaire.
Réduction
L’utilisation de lignées de grande proximité génétique permet de limiter le nombre d'animaux nécessaires. De plus, en fonction de l'amplitude de réponse à la transgénèse, les tests de puissance statistique pourront être refaits avec de nouvelles données, et le nombre d'individus par lot révisé à la baisse au cours du projet.
Raffinement
Pour limiter le stress, les animaux seront manipulés régulièrement et habitués à la contention. Nous procèderons également à une surveillance accrue des souris : en plus de l’observation quotidienne, il y aura une observation 2h après chaque injection. Concernant la gestion de la douleur, nous appliquerons un analgésique local sur la queue avant l'injection de la protéine génétiquement modifiée. Une méthode d'évaluation du stress et de la douleur est prévue sur la base d'une grille de scoring. Elle inclut des critères spécifiques tels que l’observation du point d’injection, ainsi que le suivi comportemental et de l’état physique des animaux. Des points limites adaptés ont été définis et permettent de décider des modalités de prise en charge de l'animal ainsi que des critères d'arrêt.
Choix des espèces
Le modèle que nous utiliserons n’est disponible que chez la souris. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes, dont le foie est arrivé à maturité. Les animaux trop vieux sont à éviter car des troubles métaboliques apparaissent spontanément avec l'âge.
Etude de l’ototoxicité vestibulaire des sels de platine chez le rat
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Tous tués pour permettre l'analyse histologique de leurs oreilles internes, 160 rats femelles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère pour 114 d'entre eux, modéré pour 12 et léger pour 34. Ils reçoivent des injections de sels de platine dans l'oreille ou dans l'abdomen sous anesthésie, puis passent quatre tests comportementaux répétés quatre fois chacun, que le texte ne nomme pas, pour coter un déficit vestibulaire sur une échelle de 0 à 24. Le porteur indique que les injections dans l'oreille peuvent provoquer pendant plusieurs jours une perte d'équilibre, une démarche anormale et des nausées, et présente ces signes comme spontanément compensés par le système nerveux. Le même texte affirme que tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, quand 114 rats relèvent de la gravité sévère.
Objectifs
L’objectif est d’étudier la toxicité d’un type de chimiothérapie anticancéreuse sur la partie dédiée à l’équilibre dans l’oreille interne. Les sels de platines sont une classe de chimiothérapie très utilisés chez l’Homme pour tous types de cancer et génèrent des toxicités neurologique et sur l’oreille. La toxicité de ces molécules sur la partie dédiée à l’équilibre de l’oreille (aussi appelé vestibule) est méconnue. Cette toxicité pourrait favoriser la nausée et les chutes chez le patient traité d’un cancer.
Bénéfices attendus
Grâce à cette étude sur la toxicité de certaines chimiothérapies pour l’oreille et l’équilibre, les chercheurs ont pour but de comprendre comment ces traitements peuvent altérer les cellules sensorielles du vestibule. L’objectif est d’identifier les mécanismes responsables de ces effets secondaires afin de mieux les prévenir car les patients guéris de cancer souffrent des séquelles du traitement à vie. Et de plus en plus de patients survivent au cancer grâce aux innovations médicales. Les résultats permettront de déterminer dans quelles conditions l’oreille interne devient vulnérable et d’évaluer comment la présence du médicament dans le sang influence sa toxicité sur les organes de l’équilibre. À long terme, ces travaux vont contribuer à la mise au point de nouvelles stratégies de protection de l’audition et de l’équilibre. Ils aideront aussi à mieux comprendre le fonctionnement de l’oreille interne et certaines maladies de l’équilibre encore mal connues, comme la maladie de Ménière.
Procédures
Tous les animaux participeront aux tests comportementaux (4 tests différents, répétés 4 fois par animal, à savoir J-1, J0, J3 et J7), réalisés sur une courte durée (environ quinze minutes) après une période d’habituation destinée à réduire le stress. Ces tests permettront de coter le déficit vestibulaire unilatéral ou bilatéral sur une echelle de 0 à 24, et de comparer les résultats entre les différents groupes. Une partie des animaux recevra des injections dans l’oreille afin d’administrer les substances étudiées. Ces gestes, effectués sous anesthésie générale, durent moins d’une minute et peuvent être réalisés une ou plusieurs fois selon les groupes expérimentaux. Une autre partie des animaux recevra des injections dans la cavité abdominale, également sous anesthésie, en une à trois administrations selon le protocole. Toutes les manipulations, dont certaines sont répétées, sont de courte durée et accompagnées d’un suivi quotidien attentif (activité, appétit, aspect général). Ces procédures peuvent provoquer temporairement une gêne ou un déséquilibre, mais tout est mis en œuvre pour limiter la douleur et assurer le bien-être des animaux.
Impact sur les animaux
Les tests de comportement peuvent générer un stress. Pour l’atténuer, les animaux seront habitués progressivement à la manipulation et au lieu des tests avant le début des expériences. Les injections dans l’oreille peuvent provoquer, pendant quelques jours, une perte d’équilibre ou une démarche anormale avec des nausées. Ces signes sont attendus et disparaissent spontanément grâce à la capacité naturelle du système nerveux à compenser. Les injections de chimiothérapie peuvent entraîner une baisse transitoire de l’appétit ou un amaigrissement. Ces signes seront surveillés de près.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour permettre l'analyse histologique de leurs oreilles internes
Remplacement
Les mécanismes étudiés concernent la façon dont certaines chimiothérapies atteignent l’oreille interne en passant par la circulation sanguine. Ces phénomènes complexes ne peuvent pas être reproduits de manière fiable avec des cultures cellulaires ou des modèles informatiques, car ils impliquent plusieurs organes et la barrière naturelle qui sépare le sang de l’oreille. Des recherches sur des tissus isolés sont en cours pour mieux comprendre les effets directs de ces médicaments, mais elles ne permettent pas d’étudier leur diffusion dans l’organisme. L’utilisation d’animaux non mammifères ne donnerait pas de résultats comparables à ceux observés chez l’humain. Le rat est un modèle bien connu et reconnu dans l’étude de l’oreille interne. Sa taille permet d’obtenir des prélèvements précis par rapport à la souris pour les analyses tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
Ce projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Les premières étapes de l’étude (étapes préliminaires) permettront d’évaluer la tolérance des produits testés sur de petits groupes. Si certaines substances ne provoquent pas de toxicité sur l'oreille, elles ne seront pas étudiées plus avant, ce qui réduira d’environ un tiers le nombre total d’animaux utilisés. Les mêmes animaux seront suivis plusieurs fois dans le temps, afin d’éviter de constituer de nouveaux groupes à chaque étape. De plus, les oreilles non traitées des animaux injectés d’un seul côté serviront de comparaison interne, limitant ainsi encore les effectifs. Les manipulations seront réalisées par un chercheur expérimenté, formé aux techniques spécifiques de chirurgie et de dissection de l’oreille, ce qui évite d’utiliser des animaux pour l’apprentissage des gestes. Enfin, la taille des groupes a été calculée de manière à obtenir des résultats fiables sans multiplier inutilement le nombre d’animaux.
Raffinement
Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale, afin que les animaux ne ressentent aucune douleur pendant les manipulations. Après chaque intervention, un traitement antalgique adapté sera administré pour assurer leur confort. Les rats seront hébergés par petits groupes dans des cages respectant les normes européennes, avec un environnement enrichi, un cycle jour/nuit régulier et un accès libre à l’eau et à la nourriture. Leur comportement, leur poids et leur apparence seront observés chaque jour pour s’assurer de leur bon état de santé. En cas de signe de souffrance ou de détresse, une prise en charge rapide sera mise en place et, si nécessaire, une euthanasie anticipée sera pratiquée pour éviter toute douleur prolongée. Les animaux seront manipulés avec douceur par un personnel formé aux soins et aux techniques spécifiques. Une période d’habituation sera systématiquement respectée avant les tests comportementaux pour réduire le stress. Les manipulations seront courtes et réalisées dans un environnement calme. L’ensemble de ces mesures vise à garantir un haut niveau de bien-être animal tout au long du projet.
Choix des espèces
Le rat est l’animal le plus couramment utilisé pour étudier les troubles de l’équilibre et de l’oreille interne. Sa taille et sa physiologie en font un modèle particulièrement adapté pour ce type de recherche. L’oreille du rat est suffisamment grande pour permettre des prélèvements et des analyses précises sans abîmer les structures fragiles qu’elle contient. Cette espèce est bien connue dans la communauté scientifique, ce qui permet de comparer facilement les résultats obtenus avec ceux d’autres laboratoires à travers le monde. Les rats utilisés seront des femelles adultes, âgées de 8 à 15 semaines. À cet âge, leur système nerveux et leur oreille interne sont pleinement développés, ce qui garantit des résultats fiables et évite d’impliquer des animaux trop jeunes ou encore en croissance.
Impact du cholestérol maternel sur le développement du système immunitaire embryonnaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour savoir si une alimentation maternelle riche en cholestérol ou de type fast-food modifie le système immunitaire du fœtus, 820 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 676 d'entre elles et modéré pour 144. Les femelles suivent un régime gras qui augmente leur poids de 20 à 50 % et provoque une hypercholestérolémie modérée à sévère, avec une ponction sanguine sous la mâchoire, un gavage gastrique et, pour 144 souris, une infection à Citrobacter. Les souriceaux naissent par césarienne après la mise à mort de leur mère, puis sont confiés à des femelles adoptantes. Ceux qu'aucune femelle n'adopte sont tués, ce que le porteur justifie par la limitation du stress du reste de la portée.
Objectifs
Les cellules immunitaires appelées ILC3 jouent un rôle essentiel dans la formation du système de défense de l’intestin dès le développement du fœtus. En plus de protéger contre les infections, ces cellules participent aussi à la croissance des tissus intestinaux, à la protection des cellules souches et à l’équilibre du métabolisme. Nos premières recherches, réalisées en laboratoire et chez la souris, montrent que le cholestérol pourrait modifier profondément le fonctionnement de ces cellules. En apportant du cholestérol en plus, on observe des changements dans l’activité de certains gènes, une baisse de la production de cellules immunitaires clés, et une perturbation globale de leur bon fonctionnement. Ce projet cherche donc à comprendre comment l’alimentation de la mère pendant la grossesse — en particulier une alimentation riche en cholestérol ou de type “fast-food” (grasse et sucrée) — peut influencer le développement du système immunitaire de son futur bébé. Nous allons : 1. Étudier si un excès de cholestérol modifie la formation des cellules immunitaires chez l’embryon. 2. Observer si une alimentation de type “fast-food” perturbe les défenses intestinales du bébé. 3. Évaluer si ces perturbations précoces ont un impact durable sur l’immunité de l’enfant plus tard.
Bénéfices attendus
Ce projet s’intéresse à l’influence de l’alimentation de la mère pendant la grossesse sur le développement du système immunitaire du bébé à naître. Il cherche à mieux comprendre comment des apports en graisses, notamment en cholestérol, peuvent modifier la formation des défenses immunitaires dès la vie embryonnaire. Pourquoi c’est important : Mieux comprendre : Le projet permettra de découvrir comment une alimentation riche en cholestérol ou de type fast-food peut perturber la formation des cellules immunitaires et des organes essentiels du système de défense. Innover : Ces recherches pourraient mener à de nouvelles approches pour protéger la santé des bébés dès la grossesse, en agissant par exemple sur l’alimentation des futures mères. Agir pour la santé publique : Les résultats pourraient aider à mieux prévenir certaines maladies immunitaires ou métaboliques en comprenant leurs origines dès la vie fœtale, et ainsi affiner les conseils nutritionnels pour les femmes enceintes. Porté par une équipe experte en immunité et développement, ce projet a le potentiel de mieux anticiper les effets à long terme d’une alimentation déséquilibrée pendant la grossesse sur la santé des enfants.
Procédures
Une seule prise de sang dépassant le seuil minimal réglementaire sera réalisée au début du régime, par une ponction submandibulaire d’une durée inférieure à 1 minute, afin d’analyser le métabolisme des femelles. L’alimentation modifiée (enrichie en cholestérol ou de type “fast-food”) sera administrée à partir de deux semaines avant ou dès le début de la grossesse.
Impact sur les animaux
Régimes alimentaires spécifiques : Les femelles recevront un régime riche en graisses et cholestérol, ce qui entraînera une augmentation de leur poids corporel (environ +20 à +50 % du poids initial) et une hypercholestérolémie modérée à sévère. Prélèvements sanguins : Une seule ponction sous la mâchoire sera réalisée, pouvant provoquer une douleur brève, un léger stress, un saignement transitoire ou une petite irritation locale. Naissance et adoption des souriceaux : Les souriceaux naîtront par césarienne après euthanasie de la mère. Ils seront confiés à des femelles adoptantes préparées à cet effet. Les nouveau-nés non adoptés seront euthanasiés afin de limiter le stress du reste de la litière. Infection expérimentale (Citrobacter) : Elle pourra entraîner une perte de poids, des changements dans la consistance des selles ou le comportement. Les animaux seront surveillés quotidiennement et toute détérioration importante donnera lieu à des mesures adaptées. Gavage gastrique : Cette manipulation peut provoquer un stress transitoire et comporte de faibles risques mécaniques (lésion œsophagienne, fausse route).
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront euthanasiés selon les procédures réglementaires. 676 animaux ayant participé à l’étude (régimes alimentaires spécifiques, gestation, prélèvements sanguins, phénotype intestinal inflammatoire, etc.) seront également euthanasiés à la fin de leur suivi. 144 animaux auront reçu une infection contrôlée par une bactérie dans le cadre de l’étude. Ils seront aussi euthanasiés en fin d’expérience.
Remplacement
Des premières expériences ont été menées sur des cellules en laboratoire, ce qui a permis de montrer que le cholestérol influence bien le développement des cellules immunitaires. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire toute la complexité d’une grossesse, avec ses nombreuses interactions entre la mère et l’embryon. Pour comprendre comment l’alimentation de la mère agit sur le système immunitaire du fœtus, l’utilisation de souris gestantes est indispensable, car il n’existe pas d’alternative permettant de recréer fidèlement ces conditions.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au strict nécessaire, calculé à partir de données préliminaires pour garantir des résultats fiables, ainsi que grâce à des approches statistiques. Les croisements seront organisés pour obtenir le plus d’embryons possibles par portée. L’utilisation de lignées transgéniques déjà existantes évite de créer de nouvelles souches, ce qui limite le nombre total d’animaux. Enfin, loger les mâles seuls entre les accouplements améliore les chances de réussite tout en réduisant le stress et le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Tout sera mis en œuvre pour garantir le bien-être des animaux. Les souris seront logées en groupes, dans des cages spacieuses et enrichies avec du coton ou du matériau pour faire des nids, ce qui encourage leurs comportements naturels et limite le stress. La température, l’humidité, la lumière et le bruit seront contrôlés pour créer un environnement stable et calme. Les manipulations seront effectuées uniquement par du personnel expérimenté. Les régimes alimentaires choisis ont été testés pour ne pas nuire au bien-être ou au comportement des animaux. Tous les animaux seront surveillés chaque jour, et en cas de signe de souffrance ou de perte de poids (décrits rigoureusement dans un tableau de score), une prise en charge rapide sera assurée selon des règles strictes.
Choix des espèces
Les souris sont le modèle idéal pour étudier comment l’alimentation de la mère influence le développement du système immunitaire chez le bébé. Elles sont utilisées pour plusieurs raisons : Leur génome est très proche de celui de l’humain (environ 85 % identique), ce qui rend les résultats pertinents pour mieux comprendre ce qui pourrait se passer chez l’être humain. Elles se reproduisent rapidement (grossesse de 3 semaines) et donnent naissance à plusieurs petits à la fois, ce qui permet d’étudier facilement l’effet de l’alimentation sur plusieurs générations. Certaines lignées de souris ont été génétiquement modifiées, ce qui permet de suivre précisément le développement de certaines cellules immunitaires ou de mimer des maladies humaines comme l’excès de cholestérol. Les animaux seront étudiés à différents moments de leur développement : les embryons et les fœtus avant la naissance, et les jeunes et adultes après la naissance, pour observer comment se forment et mûrissent les ganglions lymphatiques et comment l’alimentation de la mère peut influencer l’immunité intestinale à long terme. Leur environnement est entièrement contrôlé, ce qui garantit des conditions stables et des résultats fiables. Leur placenta fonctionne de manière similaire à celui des humains, ce qui renforce la pertinence de ce modèle pour comprendre les effets de la nutrition pendant la grossesse. En résumé, utiliser des souris permet d’obtenir rapidement des informations précieuses, dans un cadre bien contrôlé, et avec des outils très précis pour mieux comprendre le lien entre alimentation maternelle et santé future de l’enfant.
Effet d’un probiotique dans un modèle murin de chimiothérapie de l’adulte
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Isolées en cage individuelle jusqu'à 37 jours et privées de 40 % de leur ration pendant 21 jours, 102 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. Elles reçoivent en plus cinq injections dans le ventre, quatre sous la peau et deux à trois prises de sang. Le projet vise à mettre au point un modèle de chimiothérapie chez la souris, puis à tester si un probiotique limite les effets de cette chimiothérapie sur l'absorption intestinale. Le porteur écrit que ce projet ne devrait entraîner que des nuisances modérées, tout en listant la faim liée à la restriction calorique, le stress de l'isolement prolongé et celui de la chimiothérapie.
Objectifs
La dénutrition associée à une altération de l'absorption intestinale est un phenomène couramment observé après une chirurgies de l'intestin ou une chimiotherapie. Nous souhaitons développer un protocole expérimental chez la souris permettant de tester l'hypothèse selon laquelle un probiotique ou ses derivés peuvent améliorer l'absorption intestinale chez le sujet adulte dont la fonction intestinale est dégradée. Un probiotique se définit comme un micro-organisme vivant qui, lorsqu'il est ingéré en quantité suffisante, exerce des effets positifs sur la santé, au-delà des effets nutritionnels traditionnels. Nous espérons ainsi, dans ce modèle murin, améliorer la fonction intestinale par cet apport de probiotique. Dans un premier temps nous mettrons en place et caractériserons un modèle de chimiothérapie chez la souris. Dans un second temps, nous étudierons comment un traitement par un probiotique ou ses dérivés peut limiter les effets de cette chimiothérapie. Cette étude permettera de mieux comprendre l'influence du microbiote sur les phénomènes de dénutrition chez l'adulte. Nous espèrons également pouvoir ainsi, par l'apport de probiotiques ou de leurs dérivés, améliorer l’absorption intestinale et ainsi limiter les effets secondaires d'une chimiothérapie. A terme, l'utilisation de ses probiotiques pourrait permettre d'améliorer l'efficacité d'une renutrition des patients adultes après une chirurgie intestinale ou lors d'une chimiothérapie.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes physiologiques de la dénutrition et l'implication du microbiote dans ce phénomène. De plus, nous espérons à l’aide d’un probiotique ou de ses dérivés pouvoir, en ameliorant l’absorption intestinale, limiter les effets secondaires d'une chimiothérapie et améliorer l’effet d’une renutrition. Cela pourrait à terme, par exemple, permettre d’envisager un traitement probiotique des patients traités par chimiothérapie afin de limiter les éffets secondaires associés, mais aussi des patients ayant subit une intervention chirurgicale de l'intestin qui souffrent également d’une altération de la fonction intestinale.
Procédures
- Individualisation des animaux : 98 souris au maximum pendant une durée maximum de 37 jours. - Restriction alimentaire : 98 souris maximum pendant 21 jours - Prélèvement de sang sur l'animal anesthésié : 2 à 3 fois maximum pour 102 souris maximum,cela prend moins d'une minute. - 5 Injections dans le ventre sur l'animal vigile : 102 souris maximum, le geste prend moins d'une minute. 4 injections sous la peau sur animal vigile : 102 souris maximum, le geste prend moins d'une minute.
Impact sur les animaux
Ce projet ne devrait entrainer que des nuisances modérées chez les animaux : - Le stress lié au traitement par chimiothérapie est limité à 4 jours ce qui ne devrait pas induire d'effet secondaire - La sensation de faim associée à une restriction calorique de 40% de leur prise alimentaire moyenne pendant un temps limité de 21 jours - Le stress associé à l'individualisation des animaux pendant la durée de l'expérience en cas de restriction calorique. Cette individualisation sera prolongée à la phase de renutrition à satiété. En effet, après individualisation la remise en groupe des animaux pendant la période de renutrition risquerait de provoquer des combats pouvant induire des blessures graves voire la mort des animaux. Pour éviter un biais expérimental sur les conditions d'hébergement, nous devrons également individualiser les animaux contrôles non soumis à une restriction calorique. - Le stress associé à la pesée des animaux qui ne prend que quelques secondes et ne necessite pas de contention de l’animal - Le stress associé aux prélèvements sanguins qui seront espacés d’au moins 7 jours. Ces prélèvements se feront sous anesthésie - Le traitement par un probiotique ou ses dérivés qui se fera par voie orale à la pipette en déposant délicatement dans le coin de la joue une petite quantité de solution qui sera alors volontairement déglutis par l'animal. Ce traitement qui se fera après avoir contentionné la souris dure moins d'une minute. le stress induit par une injection dans le ventre et la contention associée de moins d'une minute. le stress associé à une injection sous la peau et la contention associée de moins d'une minute.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de collecter différents organes en vue d'analyses ultérieures
Remplacement
Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme et de son microbiote à une chimiothérapie éventuellement associée à une restriction calorique ce qui nécessite une étude chez l’animal. Aucun modèle in vitro ne permet de reproduire la complexité d'un organisme dans son entier et des interactions avec sa flore dans ce contexte de restriction. C'est pourquoi cette étude nécessite d’expérimenter sur l’animal. Des études précédentes, laissent supposer un effet potentiel des probiotiques utilisés dans le contexte étudié.
Réduction
Nous avons prévu des expériences pilotes afin d'utiliser un minimum d'animaux pour mettre en place le modèle. De plus, le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus. Nous avons prévu de réaliser ce projet de manière séquentielle et de ne réaliser les procédures que si les résultats précédents le justifie. Dans une optique de réduction, nous allons également prélever en fin de procédure l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser (muscle, foie, tissu adipeux, par exemple) mais sur lesquels nous n’avons pas forcemment prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures
Raffinement
Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de ce projet expérimental, nous n'utiliserons que des animaux de plus de 20g au debut du projet. Les animaux seront pesés à minima toute les semaines afin d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement. Les prélèvements sanguins se feront sous anesthésie suivis d’un point de compression jusqu’à l’arrêt complet du saignement. En cas de restriction calorique, les animaux seront individualisés dans des cages transparentes pour maintenir un contact visuel avec leurs congénères. Ils auront un environnement enrichi afin de pouvoir exprimer au mieux leur répertoire comportemental (abri, morceau de bois, matériel de nidification en quantité importante). Le traitement probiotique ou par ses dérivés se fera en déposant délicatement une petite quantité de solution dans le creux de la joue. Pour chaque procédure, des points limites adaptés ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix pour étudier la flore dans une étude nutritionnelle. Afin de pouvoir modéliser les effets d'une chimiothérapie chez l'adulte, il est nécessaire d’utiliser des animaux adultes. Nous utiliserons donc des souris mâles de 13 semaines au début de l'expérience (10 semaines à l'arrivée dans l'établissement).
Evaluation de l’efficacité de peptides antitumoraux dans des modèles de glioblastome multiforme chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
526 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. 414 d'entre elles reçoivent une greffe de cellules tumorales, puis jusqu'à six injections de peptides dans l'abdomen sur animal vigile, trois injections d'agent de contraste dans la veine de la queue et trois passages de dix minutes au micro-tomographe à rayons X. Les tumeurs sont implantées au flanc, alors que le projet porte sur le glioblastome, un cancer du cerveau. Sur le remplacement, le porteur affirme n'avoir pas d'autre choix que l'animal, la culture cellulaire ne représentant pas les mécanismes d'un "organisme entier".
Objectifs
Le glioblastome multiforme (GBM) est le cancer du cerveau le plus courant et le plus létal chez l’adulte avec une incidence de 2 à 5 cas par 100 000 personnes par an en Europe et aux Etats-Unis. Le pronostic des patients est très faible, avec une survie médiane à 15 mois malgré le suivi d'une thérapie composée d’une chirurgie puis d’une combinaison de radio- et chimiothérapie. C’est pourquoi il est primordial de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques qui permettront de limiter l’expansion et l’invasion tumorales. Dans ce contexte, nous nous intéressons à deux protéines de la matrice extracellulaire, fortement présentes dans le cancer du cerveau et connues pour favoriser la croissance tumorale. Au laboratoire, ont été développés deux peptides ciblant spécifiquement ces deux protéines. Individuellement et par des approches de culture cellulaire et de modèles murins, ces deux peptides ont montré des effets antitumoraux notamment en rétablissant l’immunité antitumorale et en diminuant la vascularisation de la tumeur. Ce projet comporte plusieurs objectifs. (1) Nous voulons analyser les effets du premier peptide de manière individuelle sur le développement de ce cancer, étude jamais réalisée jusqu’à présent. (2) Nous voulons évaluer si l’injection des deux peptides en concomitance peut entraîner un effet synergique sur l’inhibition du développement tumoral. La procédure 1 va permettre de répondre à ces différentes questions biologiques. Les procédures 2 et 3 ne seront réalisées que si et seulement si la procédure 1 présente des résultats convaincants et permettront d’évaluer (3) la toxicité aiguë et (4) à doses répétées de ces deux molécules. Enfin, la dernière procédure nous donnera (5) des indications sur la répartition de ces molécules seules ou co-administrées dans le corps des animaux et nous permettra de confirmer qu’elles sont bien recrutées au niveau de la tumeur.
Bénéfices attendus
Le cancer du cerveau résiste à tous les traitements actuellement disponibles, d’où la nécessité de trouver de nouvelles approches. Dans cette étude, nous allons tester l’efficacité de deux molécules capables de bloquer certaines fonctions favorisant la croissance des tumeurs. Chacune de ces molécules a déjà montré des effets antitumoraux, à la fois en laboratoire (sur cellules) et chez la souris dans différents cancers, mais jamais encore dans le cancer du cerveau. Le premier intérêt est donc de vérifier si elles sont efficaces aussi dans ce contexte. Le second est d’évaluer leur action lorsqu’elles sont administrées ensemble, ce qui n’a jamais été étudié. Si elles agissent en synergie, elles pourraient modifier l’environnement de la tumeur pour le rendre moins favorable à son développement et permettre au système immunitaire de mieux la combattre.
Procédures
- Injection de cellules tumorales de cancer du cerveau (1x) sous anesthésie gazeuse. Toutes les souris des procédures 1 et 4 sont concernées soit 414 souris (
Impact sur les animaux
Le développement d’une tumeur au niveau du flanc peut entraîner une gêne ou une diminution du bien-être de l’animal (nuisance modérée). Les injections répétées de peptides et les anesthésies peuvent induire un stress transitoire, une baisse de température corporelle ou une altération de l’état général (nuisance modérée). Si une perte de poids importante (>20%) est constatée ou si la tumeur atteint la taille limite autorisée, l’animal sera immédiatement retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance. Des analyses sanguines hebdomadaires permettront également de vérifier l’état de santé global. Ces prélèvements sanguins peuvent occasionner une gêne passagère et nécessitent une anesthésie pour assurer le confort de l’animal (nuisance modérée). Une dépilation unique sera réalisée pour certaines procédures, pouvant causer un inconfort local mais sans conséquence durable (nuisance légère). L’injection d’un agent de contraste dans la veine de la queue est un geste court, susceptible de provoquer une gêne temporaire, avec un risque limité d’hématome (nuisance légère). Enfin, les souris immunodéficientes, en raison de leur système immunitaire affaibli, présentent une plus grande sensibilité aux infections et au stress (nuisance inhérente au phénotype).
Devenir
A l’issue de chaque procédure, l’ensemble des animaux sera mis à mort pour analyse approfondie des tissus et de la tumeur.
Remplacement
Une étude sur des cellules seule ne peut suffire pour représenter les mécanismes biologiques d’un organisme entier et les approches informatiques ne permettent pas à ce jour de mimer la fonction d’un organisme et sa réaction face aux traitements. En effet, il est notamment très difficile de recréer exactement, l’environnement tumoral très complexe. Ainsi, nous n’avons pas d’autres choix que d’utiliser le modèle animal pour apporter la preuve de concept de l’efficacité thérapeutique des candidats médicaments.
Réduction
Dans un objectif de réduction du nombre d’animaux utilisés, le projet est conçu selon un schéma expérimental séquentiel. La première phase (procédure 1) vise à identifier la dose maximale efficace (d1) parmi deux doses testées. La poursuite du protocole vers la procédure 2 sera conditionnée par l’observation d’un effet antitumoral significatif et l’absence de signes de toxicité majeurs. La procédure 3 ne sera mise en œuvre qu’avec les doses jugées non toxiques à l’issue de la procédure 2. Enfin, la procédure 4 sera exclusivement réalisée avec la dose présentant le meilleur index thérapeutique, déterminé à partir des résultats précédents. Ce déroulé progressif permet d’éviter l’exposition inutile d’animaux à des conditions expérimentales non pertinentes. Par ailleurs, dans la première procédure, le nombre d’animaux par groupe a été déterminé de manière à minimiser leur utilisation tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour l’interprétation des résultats. Pour les autres procédures, le nombre de souris par condition a été déterminé à minima afin d’obtenir des données qualitatives qui n’ont pas besoin d’être quantitatives.
Raffinement
À leur arrivée, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une semaine avant le début des procédures. Le nombre de souris par cage sera limité à 3 pour les immunodéprimées et 5 pour les immunocompétentes. La litière des souris immunodéficientes sera en cellulose pour éviter tout risque de blessure, et chaque cage sera enrichie avec dômes et tubes en carton. Les animaux seront habitués à la manipulation pour réduire le stress. Toutes les interventions pouvant provoquer douleur ou gêne (implantation de tumeur, imagerie) seront réalisées sous anesthésie gazeuse. À leur réveil, les souris seront placées en cage de récupération avec lampe chauffante. Pendant toute l’expérimentation, elles seront surveillées quotidiennement et pesées trois fois par semaine, avec remplissage d’une grille de suivi au moins trois fois par semaine pour détecter les premiers signes de mal-être. Après les injections répétées de peptides, une surveillance accrue sera mise en place. La douleur éventuelle sera prévenue ou traitée par anesthésiques et analgésiques. En cas d’atteinte d’un point limite, l’animal sera euthanasié sous anesthésie profonde par une méthode rapide et validée. Seules des souris femelles seront utilisées, permettant l’hébergement de plusieurs animaux par cage. Afin de raffiner le recours à l’utilisation d’animaux, à chaque fin de procédure, des prélèvements (tumeurs et organes d’intérêts) seront réalisés après euthanasie pour analyses complémentaires approfondies.
Choix des espèces
Le recherche de nouvelles molécules antitumorales est primordial dans le contexte du cancer du cerveau au vu de la résistance des cellules tumorales aux traitements actuels et à la très faible survie des patients. Nous avons développé de nouveaux peptides qui, en culture cellulaire, montrent de réels effets antitumoraux. Il est donc primordial de tester ces nouveaux peptides dans un contexte largement plus complexe que la culture cellulaire et la souris est une espèce qui permet de récapituler assez fidèlement l’environnement tumoral (vascularisation, immunité) retrouvé chez l’humain. Les souris utilisées auront 10 semaines au début des procédures afin d’éviter toute influence du développement sur les résultats.